拆解報告：小米120W氮化鎵PD快充充電器MDY-13-ET
近日，小米官網悄然上架了一款120W氮化鎵快充，這也是小米首次推出百瓦級別的大功率氮化鎵快充，此前幾款氮化鎵快充分別是65W單口、65W雙口、55W單口以及33W單口。 今天就為大家帶來小米這款全新120W氮化鎵快充充電器的拆解。
據瞭解，小米這款120W充電器不僅採用了氮化鎵功率器件，而且還內置平面變壓器並採用灌膠工藝等，充電器的體積更小、功率密度更高、性能更強。 搭配Redmi Note 11 Pro+，疾速模式下只需要15分鐘就能充滿。 同時，充電器內置智慧識別晶片，搭配USB-C介面，可以滿足筆電、平板以及大部分主流智能手機的充電器需求。
一、小米120W氮化鎵快充充電器外觀
小米120W氮化鎵快充充電器在官方商城是按套裝出售，包裝盒裡除了充電器之外，還附贈了一條USB-C to USB-C充電線。
包裝盒背面是產品參數和廠商資訊。
包裝盒裡的物品一覽。
套裝里包含的是一條6A的USB-C to USB-C數據線。
介面採用橙色設計。
USB-C to USB-C充電線長度約為1米。
充電器的風格與上一代USB-A介面的120W快充相近，主題機身為亮面處理，正面印有120W以及小米公司，小米設計的字樣，不過體積方面明顯小了很多，更輕便。
反面則是GaN和小米公司字樣。
輸出端為灰白色面板，設有一個USB-C介面，並設置橙色膠芯。
插腳側印著充電器的詳細規格參數，型號：MDY-13-ET;輸入：100-240V~50/60HZ 1.7A;輸出：5V3A、9V3A、11V6A、20V6A。 產品已經通過了3C認證和QC3.0認證，小米通訊技術有限公司製造。
通過CQC官網查詢，小米120W氮化鎵充電器由江西吉安奧海科技有限公司製造生產，目前已經獲得CCC認證。 奧海為業界電源大廠，據悉眾多手機品牌原裝充電器都出自奧海生產。
小米120W氮化鎵快充與蘋果96W充電器相比，小了一大圈。
兩款小米120W充電器體積對比，可以明顯看到新款120W氮化鎵快充在體積方面更佔優勢。
拿在手裡也更加輕便。
小米120W氮化鎵快充充電器不含插腳側長度約為55.6mm。
寬度約為55.7mm。
厚度約為28.4mm。 通過實際測量和計算，這款充電器的功率密度突破了1.36W/cm³，十分少見。
實測充電凈重約為138.2g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測充電器的輸出協議，顯示支援Samsung 5V/2A、DCP協定，以及QC2.0、QC3.0、PD3.0等快充協定。
小米120W氮化鎵快充支援USB PD3.0快充，不過PD快充的最大輸出功率為65W，設有5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位。
二、小米120W氮化鎵快充充電器拆解
首先動用切割機將外殼切分開，充電器內部PCBA模組全部灌注導熱膠填充。
充電器AC輸入導線焊接連接。
灌膠在輸出側留有一定空間。
外殼內部有一塊石墨導熱貼，用於均勻散發充電器產生的熱量。
清理掉灌膠，PCB板正面非常緊湊的布滿了各種元器件，輸入端元器件均採用熱縮管包裹絕緣，同時還採用平面變壓器以縮小整體體積。
輸出側設有三顆固態電容，其中兩顆焊接在平面變壓器的PCB上。
電路板鏤空放置平面變壓器磁芯，用以降低整體厚度。
使用遊標卡尺測量充電器主機板長度約為50mm。
寬度約為49mm。
厚度為23.4mm。
PCB板正面一覽，平面變壓器磁芯套有塑膠殼絕緣，居中是PFC電感。
PCB板背面一覽，充電器初次級分明，兩顆光耦橫跨初次級。
通過對充電器正背面電路分析發現，小米120W氮化鎵快充充電器內部採用PFC升壓后為QR反激開關電源供電，由協議晶元控制，根據負載需求，輸出寬範圍電壓。
輸入端一覽，連接導線壓線卡焊接固定。 黑色熱縮管套住的藍色元件是壓敏電阻，用於輸入過壓保護，平面變壓器PCB板兩側分佈著多顆高壓電解電容。
輸出端平面變壓器小板焊接兩顆固態電容，節省PCB面積，充分利用空間。 主PCB板上還焊接了一顆固態電容，三顆電容用於輸出濾波。 USB-C母座橙色膠芯，右側兩顆Y電容。
可以看到Y電容，共模電感，X電容和輸入保險絲。 保險絲套熱縮管絕緣保護。
這一側主要是平面變壓器和一顆藍色Y電容。
將主機板正面元件全部拆除，可見設有一顆整流橋、一顆氮化鎵功率器件以及一顆協議晶元。
輸入端保險絲特寫，採用熱縮管包裹絕緣。
壓敏電阻，用於充電器輸入端過壓保護。 在交流輸入超過安全電壓時，壓敏電阻導通，熔斷保險絲，確保後級元件安全。
NTC浪湧抑制電阻，用於減小接入電源的浪湧電流。
共模電感採用熱縮管包裹絕緣。
另外一級共模電感，採用扁平銅帶繞制。
安規X電容容量0.33μF。
輸入端整流橋絲印LMB10L30。
正面這顆同型號的整流橋，使用兩顆均攤發熱。
薄膜電容，CBB21，1μF 450V。
另外一顆薄膜電容，CBB21，0.68μF 450V。
用於濾波的磁環電感。
輸入端PFC控制器採用矽力傑SY5072B，運行在臨界模式，採用恆定導通時間運行，內置的升壓轉換器採用准諧振開關以獲得高效率及優化EMI性能。
主機板正中為PFC升壓開關管採用的是納微NV6134，這是一顆集成了驅動和保護電路的氮化鎵功率晶元，散熱升級，採用更大的散熱焊盤優化溫升，此前該晶元已被聯想YOGA 65W雙口快充採用。
納微NV6134是納微第三代氮化鎵晶元，擁有更強大的電氣保護性能，回應速度相比之前要快三倍。 相比於分立的氮化鎵晶元/器件設計（Discrete GaN designs），納微GaNFast氮化鎵晶元具有10倍更高的靜電耐壓。
納微半導體GaNFast第三代技術的晶片，集成度非常高，不僅集成了功率晶元，還包括了保護電路，驅動電路和邏輯電路，相對其他晶元集成度更高，散熱溫控效果更好，轉化效率也非常好。
充電頭網拆解瞭解到，納微半導體的氮化鎵功率晶片此前已被聯想、華碩、努比亞、雷柏、小米、OPPO、RAVPOWER、貝爾金、摩米士、柚比等國內外數十個品牌的氮化鎵快充產品所採用。
PFC升壓電感特寫。
ES5JCR快恢復二極體，用於PFC整流。
LFB3MF二極體，用於初級電解電容充電。
輸入端的初級濾波固態電容均來自SAMXON三信，其中三顆規格為400V 15μF。
另外一顆規格為400V 22μF。
PWM晶片供電電容來自CapXon豐賓，規格為100V 10μF。
充電器主控晶元來自安森美 NCP1342，這是一顆高頻反激准諧振初級PWM控制器，內置主動X2電容放電、支援寬範圍Vcc供電、支援外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。 左下角是初級的熱敏電阻，用於檢測充電器溫度，進行過熱保護。
由於充電器內部採用了平面變壓器，有一部分元件也焊接到平面變壓器的電路板上來，幫助擴展電路板面積，提升功率密度。 平面變壓器次級側焊接了兩顆輸出濾波電容，初級側是一顆納微的氮化鎵開關管。
次級側背面焊接了同步整流控制器和同步整流管，初級側焊接了反激的吸收電路。
納微NV6134氮化鎵功率晶片，用於開關電源初級。 得益於充電器內部整體灌膠，散熱到位，功率器件可以實現更靈活的佈局。
同步整流控制器來自MPS，型號MP6908A，最高工作頻率600KHz，支援DCM，CCM和QR以及ACF工作模式，支援標準電壓和邏輯電壓驅動的同步整流管。
同步整流管採用威兆半導體 VSP003N10H，NMOS，支援10V邏輯電壓驅動，耐壓100V，導阻3.8mΩ，採用PDFN5*6封裝。
充電頭網瞭解到，威兆的MOS產品已經進入華為、小米、vivo、三星、努比亞、飛利浦、公牛等知名品牌快充供應鏈，並以過硬的產品品質，獲得了市場的高度認可。
輸出濾波固態電容來自綠寶石，兩顆470μF 25V並聯。
另外一顆輸出濾波固態電容同樣來自綠寶石，規格25V 470μF。
兩顆EL億光光耦，用於輸出電壓反饋及調節。
協議晶元來自英集芯，型號IP2729，是一顆小米定製的協議晶元，內置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充協定，功能十分強大。
此前，英集芯的快充晶元還被小米9原裝充電器、諾基亞7原裝充電器、努比亞120W氮化鎵充電器等系統內電源配件採用。 此外，英集芯的其它系列快充晶元也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。
輸出VBUS開關管採用威兆半導體 VS3698AE，NMOS，耐壓30V，導阻3mΩ，採用PDFN3333封裝。
威兆半導體 VS3698AE 詳細資料。
USB-C介面為定製產品。
三顆Y電容均來自廈門華信安電子，雙絕緣Y電容。
充電器全部拆解完畢。
充電頭網拆解總結
就產品外形方面，這款120W氮化鎵快充充電器延續了小米手機原裝充電器的家族風格，採用固定插腳設計，不過同時也將傳統的USB-A介面升級為USB-C介面，除了支援小米系統的產品快充外，這款充電器對其他USB-C介面的設備也能充電。
不過需要注意的是，小米這款120W快充充電器並不能基於USB PD快充協議輸出20V5A 100W功率，其20V6A為小米私有協定，只能搭配小米特定型號的手機使用，USB PD快充協定下，最大功率為65W。
充電頭網拆解瞭解到，小米120W氮化鎵快充充電器內部電源模組基於PFC+QR架構開發，並還採用英集芯的定製協議晶片IP2729滿足主流協定和小米私有協定的相容，電源部分採用了兩顆納微的NV6134氮化鎵功率晶片，其中一顆用於PFC升壓，另一個用作開關電源主功率管。 PFC升壓控制器來自矽力傑，開關電源部分晶元為經典的NCP1342+MP6908A;同時還應用了威兆半導體的同步整流MOS和VBUS開關管。
為了實現緊湊、小體積的設計，充電器的內部元器件排布非常密集，應用了集成度更高的平面變壓器;散熱方面，整機電源模組為注膠處理，外殼內壁還使用石墨貼紙起到均勻散熱的效果，整體用料和做工都非常紮實。